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煤矿井下供水减压阀工作原理

  • 发布日期:2019/9/4      浏览次数:734
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    之前介绍SY42AX煤矿水管路减压阀应用案例,现在介绍煤矿井下供水减压阀工作原理一种降低供水压力的减压装置,主要用于煤矿井下及其它矿井下,向综合掘进机、综合采煤机等设备供水。矿井下的许多设备,如综合掘进机、综合采煤机等,工作时均需用水,所用水由井上供给。由于许多矿井深达数百米甚至上千米,因而送达井下的水压力过高,必须经过减压处理至合适的压力(25Kg/mm2左右),才能满足井下设备的需要。过去虽然有人设计了一种活塞式减压阀,但由于结构过于复杂,故障率太高等原因,无法保证向井下的设备正常供水;所以,目前井下所用的减压方法,仍是原始的储水加压法,即在井下建一大容量的蓄水池和一座加压泵站,井上来水送至蓄水池内,再由泵站加压送至用水设备,这种供水方式占地面积大,投资大,泵站需要人员看护和维修。


    本实用新型的目的是设计一种结构简单,使用方便、可靠的减压阀。生产供水压力随之加大,特别是现在井下移动水管采用聚乙烯塑料管,易导致水管破裂,现场跑、冒、滴、漏较难治理.造成井下给水和排水系统能源浪费。设备供水压力过大导致系统性和稳定性差,在井下生产作业面分减压阀的工作原理可以简单的理解为入口压力+出口压力=弹簧力,通过控制减压阀内截流口的开度大小来控制出口处的压力,开度越小,液体通过截流口的液阻越大,压力损失越大,出口压力越小,反之则出口压力越大。Y42X弹簧活塞式水减压阀属于直接作用式薄膜弹簧减压阀。主要由调节弹簧、膜片、活塞、阀座、阀瓣等零件组成。利用膜片直接传感下游压力驱动阀瓣,控制阀瓣开度完成减压稳压功能。本产品在城市建筑、高层建筑的冷热供水系统中,可取代常规分区水管,节省设备。

    产品技术性能参数:

    公称压力(MPa)

    1.0

    1.6

    2.5

    4.0

    6.4

    壳体试验压力(MPa)

    1.5

    2.4

    3.75

    6.0

    9.6

    密封试验压力(MPa)

    1.0

    1.6

    2.5

    4.0

    6.4

    进口压力(MPa)

    1.0

    1.6

    2.5

    4.0

    6.4

    出口压力范围(MPa)

    0.2-0.8

    0.2-1.0

    0.4-1.6

    0.3-3.2

    0.5-4.0

    压力特性偏差(MPa)△P2P

    GB12244-1989

    流量特性偏差(MPa)P2G

    GB12244-1989

    渗漏量

    0

    工作温度

    0℃-90℃

     产品主要零件材料:

    零件名称

    零件材料

    阀体 阀盖 底盖

    WCB

    阀座

    2Cr13

    阀瓣

    2Cr13

    阀杆

    2Cr13

    缸套

    2Cr13/25(镀硬铬)

    活塞

    2Cr13

    O型圈

    丁橡胶

    密封圈

    丁橡胶

    膜片

    夹织物丁橡胶

    调节弹簧

    60Si2Mn

    煤矿井下供水减压阀工作原理
    上海申弘阀门有限公司主营阀门有:蒸汽减压阀,减压阀(气体减压阀,可调式减压阀调节弹簧处于未压缩状态,此时主阀瓣和付阀瓣处于关闭状态,使用时按顺时针方向转动调节螺钉,压缩调节弹簧,使膜片下移顶开付阀瓣,介质由a孔进入活塞上方,活塞在介质压力的作用下,向下移动推动主阀瓣离开主阀座,使介质流向阀后,同时由c孔进入膜片下方,当阀后压力超过调定压力时,推动膜片上移压缩调节弹簧.付阀瓣随之向关闭方向移动,使流入活塞上方的介质减小,压力也随之下降,此时主阀瓣在主阀瓣弹簧力的推动下上移,使主阀瓣与主阀座的间隙减小,介质流量随之减少,使阀后压力随之下降到新的平衡,反之当阀后压力低于调定压力时,主阀瓣和主阀座间隙增大,介质流量随之增加,使阀后压力随之增高达到新的平衡。也可在通常的冷热水管网中,起减压稳压作用。Y42X弹簧活塞式减压阀调压、稳压动作平稳,适用于水和非腐蚀性液体介质的管路。

    煤矿井下供水减压阀工作原理
    减压阀的工作原理可以简单的理解为入口压力+出口压力=弹簧力,如上图所示:
    假设作用在膜片上的弹簧力为F
    作用在减压阀膜片下的入口压力为F1 入口压强为P1 阀芯的作用面积为S1 F1=P1×S1
    作用在减压阀阀芯下的出口压力为F2 出口压强为P2 膜片的作用面积为S2 F2=P2×S2当达到平衡时则有:F=F1+F2=P1×S1+P2×S2 =(P1+△P1)×S1+
    当入口处的压力出现波动,假设弹簧力不变,入口压强变为为P1+△P1,出口压强为P2+△P2,当达到新的平衡时有: F=F1+F2=P1×S1+P2×S2 =(P1+△P1)×S1+(P2+△P2) ×S2
    △P1×S1+ △P2×S2=0 △P2=-△P1×S1/S2
    其中负号是指入口压力的波动跟出口压力的波动正好相反,入口压力如果变大,出口压力就变小,同时由于S1比S2小很多,所以△P2也比△P1要小的多,即出口压力的波动比入口压力的波动小本系列减压阀是根据矿井条件而设计的减压阀。本阀由主阀、导阀、压力表、针型阀等几部分组成,主阀主要由阀座、阀瓣、活塞、缸套、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等件组成。本产品在普通减压阀基础上作了很大改进,加大了活塞面积,改变了节流结构,改变可密封形式,加大了过流面积等等,从而在提高灵敏度、流量、寿命等方面大大改善了性能。

    煤矿井下供水减压阀工作原理
    当减压阀出口无人用水或减压阀下游被关闭时,出口压强持续增大,F2持续变大,膜片下的压力推动膜片不断往上运动直到减压阀关闭,此时减压阀出口压强是大于的设定值,但由于惯性作用,向上运动的膜片不会一下子就停下来,会继续向上运动一点,相当于出口处阀腔变大,体积变大,内部液体的压力下降,直到正好等于减压阀出口的设定压力值。

    序号

    产品名称

    通径

    mm

    压力

    MPA

    材质

    单位

    1

    水用减压阀

    YK42F-16C

    100

    150

    阀体铸钢

    内件304不锈钢

    本实用新型是由活塞、缸体和壳体等零件构成,其特征在于,圆柱状活塞一端直径大、一端直径小,形成一大一小两个端面,其中直径小的一端承受进水口的水的压力,直径大的一端承受出水口的水的压力,与活塞相配的缸体同样是进水口直径小,出水口直径大,缸体进水口处开有多个导流孔,这些导流孔的面积总和,应等于或小于缸体进水口的面积、也就是活塞小端的面积,当活塞移动时,导流孔被打开或关闭;缸体的变径部位的大直径处,有通气螺孔,开有通气孔的通气螺栓,穿过壳体与之连接,螺栓与螺孔、螺栓头端面与壳体均应连接紧密,无水泄漏;缸体一端焊接在壳体上,另一端通过固定环焊接在壳体上,固定环上有多个出水孔和二个以上螺孔,用螺栓将阀座紧固在固定环上,阀座上有多个出水孔,这些出水孔的位置和固定环上的出水孔的位置相同,二者连接后,出水孔相通,且出水孔的总面积应大于或等于缸体上导流孔的总面积;阀座上还有回水孔;壳体二端为法兰盘,以方便连接。
    本实用新型利用活塞两端不同的面积,通过巧妙的设计达到了减压的目的。而且结构简单,零件少,同时,该装置安装使用极为方便,不用人员看护,同现有减压方式相比,使用本实用新型,可节约大量资金和人力。

    煤矿井下供水减压阀工作原理

    穿过壳体与之连接,使活塞和缸体之间的空气始终和大气联通,使活塞能正常移动;为使活塞和缸体的密封性能更佳,活塞的大、小端面,均可以配有密封圈5,通气螺栓与壳体的结合面,也可以有密封垫圈11。本实用新型在使用状态下是这样工作的,活塞小端承受进水口处的水压,此压力相对不变,因而,小端所承受的压力基本上是一定值,活塞大端承受出水口处的水压,而此压力是随着出水口处水的流速的变化而变化的,即用水量大、水的流速大时,水的压力低,用水量小、水的流速小时,水的压力高;因而在使用时,当设备开始用水时,出水口处的水外流,此处水压降低,活塞大端受力减小,活塞向出水口处移动,缸体上的导流孔被打开,用水量增大,水压进一步降低,活塞继续移动,打开更多的导流孔,用水量减少,水压相对升高,活塞反向移动,关闭部分导流孔,停止用水时,活塞*关闭导流孔,用水量不变时,活塞静止不动,维持相对平衡,而活塞静止时,则说明活塞大小两个端面受力是相等的,假定活塞大端面积是小端面积的二倍,那么此时出水口处的水压是进水口处水压的二分之一,也就是说,活塞大小端面积的比值基本上等于进、出水口处水压的比值,通过设计不同面积比例的活塞,就可得到多种规格的减压阀,供不同深度的矿井使用,当矿井过深时,本实用新型还可串联使用。


    一种用于矿井下降低供水压力,由活塞、缸体等零件组成的减压阀,其圆柱形活塞两端的直径不同,形成小、大两个端面分别承受进、出水口的水压,与之相配的缸体的进水端,有多个导流孔,活塞移动时,打开或关闭导流孔,活塞大、小端的面积比,等于进、出水口的水压比。本实用新型结构简单,使用、安装方便,同现有技术相比,使用本装置可节约大量资金和人力。与本文相关的论文:自力式煤气调压阀组​